一种用于酸性硝化物的预洗分离系统及方法与流程

1.本发明涉及化工工艺技术领域，尤其涉及一种用于酸性硝化物的预洗分离系统及方法。

背景技术：

2.目前一硝基甲苯生产主要使用甲苯与硝硫混酸反应生成，然后再将硝化物与混酸分离。国内一硝基甲苯生产厂家普遍使用稀碱液洗涤+水洗的工艺，即将酸性硝化物加稀碱液洗涤，然后再加水洗涤。因酸性硝化物中夹带有废酸(废酸主要成分为硫酸、硝酸)，这种直接进行碱洗的洗涤方式会使得稀碱的消耗量较高，生成的碱性废水量大，焚烧后固废量高，不利于环保。当前公开信息中还未有更加节能环保的工艺。且现有的洗涤工艺中，均直接采用静态混合器将稀碱液或水与酸性硝化物进行混合，由于静态混合器的混合时间较短，大部分酸性硝化物与洗涤液都没有得到充分混合，导致洗涤效果较差。

技术实现要素：

3.本发明提出一种用于酸性硝化物的预洗分离系统及方法，解决了现有技术中直接采用稀碱液对酸性硝化物进行洗涤造成的碱性废水量大，不环保以及洗涤效果差等问题。
4.本发明的技术方案是这样实现的：
5.作为本发明的一个方面，公开了一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，包括酸性硝化物缓冲槽、预洗水缓冲槽、混合装置和分离装置，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管与预洗水缓冲槽的出水管连通后接入混合装置的进料口，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管上设有第一输送泵，所述预洗水缓冲槽的出水管上设有第二输送泵；所述混合装置的出料口与分离装置的进料口连通，所述分离装置的硝化物出口与下级洗涤系统的入口连通，所述分离装置的预洗水出口连通废水处理系统；所述混合装置包括射流混合器和静态混合器，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管与预洗水缓冲槽的出水管连通后接入射流混合器的进料口，所述射流混合器的出料口与静态混合器的进料口连通，所述静态混合器的出料口与分离装置的进料口连通。
6.本发明通过在静态混合器的前端配置射流混合器对酸性硝化物和预洗水进行预混合，再通过静态混合器对预混合后的混合物进行充分混合，极大地提升了酸性硝化物与预洗水的混合程度，从而提高了酸性硝化物的预洗效果。
7.作为本发明优选的方案，所述静态混合器为管式静态混合器，所述静态混合器内置10～30个混合单元，优选为15～25个，通过静态混合器可以实现酸性硝化物与预洗水的充分混合。
8.作为本发明优选的方案，所述静态混合器采用sv型静态混合器、sk型静态混合器或sx型静态混合器，优选采用sv型静态混合器，混合效果更好。
9.作为本发明优选的方案，所述分离装置包括一次沉降分离器和二次沉降分离器，所述混合装置的出料口与一次沉降分离器的进料口连通，所述一次沉降分离器的一次硝化
物出口与下级洗涤系统的入口连通，所述一次沉降分离器的一次预洗水出口与二次沉降分离器的进料口连通，所述二次沉降分离器的二次预洗水出口连通废水处理系统，所述二次沉降分离器的二次硝化物出口与第一输送泵的入口连通；通过设计两级沉降分离器，可以将混合容易中大部分硝化物分离出来，其中一次沉降分离器可以分离出混合液中绝大部分的硝化物，二次沉降分离器中可分离出剩余的少部分硝化物，而这少部分硝化物中夹带的废酸仍比较多，因此需要再次进入预洗系统进行水洗，从而减少了资源的浪费，提高了硝化物的回收利用率。
10.作为本发明优选的方案，所述预洗水选用蒸汽冷凝水或去离子水等软水，洗涤效果更好。
11.作为本发明优选的方案，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管上设有第一流量调节阀，所述预洗水缓冲槽的出水管上设有第二流量调节阀，可根据实际需求调节预洗水与酸性硝化物的投料比，提升洗涤效果。
12.作为本发明优选的方案，所述混合装置内预洗水与酸性硝化物的投料比为0.2～1.0，通过第一流量调节阀和第二流量调节阀可以调节预洗水与酸性硝化物的投料比处于0.2～1.0的范围内，在该范围内的洗涤效果较佳。
13.作为本发明优选的方案，所述预洗水缓冲槽的出水管上设有换热器，用于将预洗水的温度控制在预设范围内，减少混合过程中出现乳化的现象。
14.作为本发明优选的方案，所述预洗水的温度预设范围为30～90℃，通过换热器对即将进入射流混合器的预洗水进行保温，将其温度控制在30～90℃范围内，可以减少混合过程中出现乳化的现象，提升了混合效果。
15.作为本发明的另一个方面，公开了一种用于酸性硝化物的预洗分离方法，包括以下步骤：
16.分别通过第一输送泵和第二输送泵将酸性硝化物和预洗水泵入射流混合器内进行预混合；
17.预混合后的溶液进入静态混合器进行充分混合；
18.充分混合后的溶液进入一次沉降分离器进行一次沉降分离，分离得到的硝化物从一次硝化物出口进入下级洗涤系统，分离得到的预洗水从一次预洗水出口进入二次沉降分离器进行二次沉降分离；
19.经二次沉降分离得到的硝化物从二次硝化物出口进入第一输送泵循环预洗，经二次沉降分离得到的预洗水从二次预洗水出口进入废水处理系统。
20.有益效果
21.与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
22.(1)本发明通过在静态混合器的前端配置射流混合器对酸性硝化物和预洗水进行预混合，再通过静态混合器对预混合后的混合物进行充分混合，极大地提升了酸性硝化物与预洗水的混合程度，从而提高了酸性硝化物的预洗效果；
23.(2)本发明通过设计两级沉降分离器，可以将混合容易中大部分硝化物分离出来，其中一次沉降分离器可以分离出混合液中绝大部分的硝化物，二次沉降分离器中可分离出剩余的少部分硝化物，而这少部分硝化物中夹带的废酸仍比较多，因此需要再次进入预洗系统进行水洗，从而减少了资源的浪费，提高了硝化物的回收利用率；
24.(3)本发明通过在预洗水缓冲槽的出水管上设置换热器，用于将预洗水的温度控制在预设范围内，从而减少混合过程中出现乳化的现象，提升了混合效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一种用于酸性硝化物的预洗分离系统的原理示意图；
27.图2为本发明一种用于酸性硝化物的预洗分离方法的流程示意图；
28.图中：1、酸性硝化物缓冲槽；2、预洗水缓冲槽；3、第一输送泵；4、第二输送泵；5、射流混合器；6、静态混合器；7、一次沉降分离器；8、二次沉降分离器；9、一次硝化物出口；10、一次预洗水出口；11、二次硝化物出口；12、二次预洗水出口；13、第一流量调节阀；14、第二流量调节阀；15、换热器。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.参照图1所示，作为本实施例的一个方面，本实施例提供了一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，包括酸性硝化物缓冲槽1、预洗水缓冲槽2、混合装置和分离装置，所述酸性硝化物缓冲槽1的出料管与预洗水缓冲槽2的出水管连通后接入混合装置的进料口，所述酸性硝化物缓冲槽1的出料管上设有第一输送泵3，所述预洗水缓冲槽2的出水管上设有第二输送泵4；所述混合装置的出料口与分离装置的进料口连通，所述分离装置的硝化物出口与下级洗涤系统的入口连通，所述分离装置的预洗水出口连通废水处理系统；所述混合装置包括射流混合器5和静态混合器6，所述酸性硝化物缓冲槽1的出料管与预洗水缓冲槽2的出水管连通后接入射流混合器5的进料口，所述射流混合器5的出料口与静态混合器6的进料口连通，所述静态混合器6的出料口与分离装置的进料口连通。
31.作为本实施例优选的方案，所述静态混合器6为管式静态混合器，所述静态混合器6内置10～30个混合单元，优选为15～25个(具体数量可根据实际要求选取)，通过静态混合器6可以实现酸性硝化物与预洗水的充分混合。
32.作为本实施例优选的方案，所述静态混合器6采用sv型静态混合器、sk型静态混合器或sx型静态混合器，优选采用sv型静态混合器，混合效果更好。
33.作为本实施例优选的方案，所述分离装置包括一次沉降分离器7和二次沉降分离器8，所述混合装置的出料口与一次沉降分离器7的进料口连通，所述一次沉降分离器7的一次硝化物出口9与下级洗涤系统的入口连通，所述一次沉降分离器7的一次预洗水出口10与二次沉降分离器8的进料口连通，所述二次沉降分离器8的二次预洗水出口12连通废水处理系统，所述二次沉降分离器8的二次硝化物出口11与第一输送泵3的入口连通；通过设计两
级沉降分离器，可以将混合容易中大部分硝化物分离出来，其中一次沉降分离器7可以分离出混合液中绝大部分的硝化物，二次沉降分离器8中可分离出剩余的少部分硝化物，而这少部分硝化物中夹带的废酸仍比较多，因此需要再次进入预洗系统进行水洗，从而减少了资源的浪费，提高了硝化物的回收利用率。
34.作为本实施例优选的方案，所述预洗水选用蒸汽冷凝水或去离子水等软水，洗涤效果更好。
35.作为本实施例优选的方案，所述酸性硝化物缓冲槽1的出料管上设有第一流量调节阀13，所述预洗水缓冲槽2的出水管上设有第二流量调节阀14，可根据实际需求调节预洗水与酸性硝化物的投料比，提升洗涤效果。
36.作为本实施例优选的方案，所述混合装置内预洗水与酸性硝化物的投料比为0.2～1.0，通过第一流量调节阀13和第二流量调节阀14可以调节预洗水与酸性硝化物的投料比处于0.2～1.0的范围内，在该范围内的洗涤效果较佳。
37.作为本实施例优选的方案，所述预洗水缓冲槽2的出水管上设有换热器15，用于将预洗水的温度控制在预设范围内，减少混合过程中出现乳化的现象。
38.作为本实施例优选的方案，所述预洗水的温度预设范围为30～90℃，通过换热器15对即将进入射流混合器5的预洗水进行保温，将其温度控制在30～90℃范围内，可以减少混合过程中出现乳化的现象，提升了混合效果。
39.本实施例中，所述换热器15采用板式换热器，所述换热器15内腔设有蛇形通道，所述蛇形通道与出水管连通，所述换热器15的内腔循环通入有换热介质，所述换热介质的温度、流速根据预洗水进入换热器15之前的温度和流量来设定，从而保证将预洗水的温度控制在预设范围内。
40.参照图2所示，作为本实施例的另一个方面，提出了一种用于酸性硝化物的预洗分离方法，包括以下步骤：
41.分别通过第一输送泵3和第二输送泵4将酸性硝化物和预洗水泵入射流混合器5内进行预混合；
42.预混合后的溶液进入静态混合器6进行充分混合；
43.充分混合后的溶液进入一次沉降分离器7进行一次沉降分离，分离得到的硝化物从一次硝化物出口9进入下级洗涤系统，分离得到的预洗水从一次预洗水出口10进入二次沉降分离器8进行二次沉降分离；
44.经二次沉降分离得到的硝化物从二次硝化物出口11进入第一输送泵3循环预洗，经二次沉降分离得到的预洗水从二次预洗水出口12进入废水处理系统。
45.本实施例通过在静态混合器6的前端配置射流混合器5对酸性硝化物和预洗水进行预混合，再通过静态混合器6对预混合后的混合物进行充分混合，极大地提升了酸性硝化物与预洗水的混合程度，从而提高了酸性硝化物的预洗效果。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，包括酸性硝化物缓冲槽(1)、预洗水缓冲槽(2)、混合装置和分离装置，所述酸性硝化物缓冲槽(1)的出料管与预洗水缓冲槽(2)的出水管连通后接入混合装置的进料口，所述酸性硝化物缓冲槽(1)的出料管上设有第一输送泵(3)，所述预洗水缓冲槽(2)的出水管上设有第二输送泵(4)；所述混合装置的出料口与分离装置的进料口连通，所述分离装置的硝化物出口与下级洗涤系统的入口连通，所述分离装置的预洗水出口连通废水处理系统；其特征在于，所述混合装置包括射流混合器(5)和静态混合器(6)，所述酸性硝化物缓冲槽(1)的出料管与预洗水缓冲槽(2)的出水管连通后接入射流混合器(5)的进料口，所述射流混合器(5)的出料口与静态混合器(6)的进料口连通，所述静态混合器(6)的出料口与分离装置的进料口连通。2.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述静态混合器(6)为管式静态混合器，所述静态混合器(6)内置10～30个混合单元。3.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述静态混合器(6)采用sv型静态混合器、sk型静态混合器或sx型静态混合器。4.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述分离装置包括一次沉降分离器(7)和二次沉降分离器(8)，所述混合装置的出料口与一次沉降分离器(7)的进料口连通，所述一次沉降分离器(7)的一次硝化物出口(9)与下级洗涤系统的入口连通，所述一次沉降分离器(7)的一次预洗水出口(10)与二次沉降分离器(8)的进料口连通，所述二次沉降分离器(8)的二次预洗水出口(12)连通废水处理系统，所述二次沉降分离器(8)的二次硝化物出口(11)与第一输送泵(3)的入口连通。5.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述预洗水选用蒸汽冷凝水或去离子水。6.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述酸性硝化物缓冲槽(1)的出料管上设有第一流量调节阀(13)，所述预洗水缓冲槽(2)的出水管上设有第二流量调节阀(14)。7.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述混合装置内预洗水与酸性硝化物的投料比为0.2～1.0。8.如权利要求1所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述预洗水缓冲槽(2)的出水管上设有换热器(15)，用于将预洗水的温度控制在预设范围内。9.如权利要求8所述的一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，其特征在于，所述预洗水的温度预设范围为30～90℃。10.一种用于酸性硝化物的预洗分离方法，其特征在于，包括以下步骤：分别通过第一输送泵(3)和第二输送泵(4)将酸性硝化物和预洗水泵入射流混合器(5)内进行预混合；预混合后的溶液进入静态混合器(6)进行充分混合；充分混合后的溶液进入一次沉降分离器(7)进行一次沉降分离，分离得到的硝化物从一次硝化物出口(9)进入下级洗涤系统，分离得到的预洗水从一次预洗水出口(10)进入二次沉降分离器(8)进行二次沉降分离；经二次沉降分离得到的硝化物从二次硝化物出口(11)进入第一输送泵(3)循环预洗，经二次沉降分离得到的预洗水从二次预洗水出口(12)进入废水处理系统。

技术总结

本发明提出了一种用于酸性硝化物的预洗分离系统，包括酸性硝化物缓冲槽、预洗水缓冲槽、混合装置和分离装置，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管上设有第一输送泵，所述预洗水缓冲槽的出水管上设有第二输送泵；所述混合装置包括射流混合器和静态混合器，所述酸性硝化物缓冲槽的出料管与预洗水缓冲槽的出水管连通后接入射流混合器的进料口，所述射流混合器的出料口与静态混合器的进料口连通，所述静态混合器的出料口与分离装置的进料口连通。本发明通过在静态混合器的前端配置射流混合器对酸性硝化物和预洗水进行预混合，再通过静态混合器对预混合后的混合物进行充分混合，极大地提升了酸性硝化物与预洗水的混合程度，从而提高了酸性硝化物的预洗效果。酸性硝化物的预洗效果。酸性硝化物的预洗效果。